听这篇文章
|
欧洲航天局(ESA)委托瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)剥离了一个1亿欧元的项目。现在,ClearSpace SA领导一个财团,负责在地球轨道领域进行首次碎片清除任务。
我们的生活越来越依赖太空技术。我们将卫星用于气象,通讯,导航和灾区观察。根据欧洲航天局(ESA)的数据,大约40%的现代移动应用程序依赖于卫星和太空技术。但是,此基础架构存在风险。
低地球轨道(即200至2000公里之间的高度)中所有物体的95%是有缺陷的,不再可控。它们是空间碎片,例如抛弃的火箭台,太阳能板(包括来自卫星的太阳能板),工具,油漆碎片和固体燃料颗粒。这些碎片会对活动中的卫星以及未来的太空飞行及其机组人员构成危险。甚至国际空间站也不得不在一些场合进行回避,以避免空间碎片。
迷你卫星星座
由于新的卫星继续被送入轨道,这种情况变得更加紧急。在2009年至2012年期间,每年只有50架航天器送入轨道,而今年计划安排800架,并且呈上升趋势。未来,作为网络星座的一部分,大多数新进入太空的将是纳米卫星。例如,OneWeb公司于2019年开始建立大约650个小型卫星的星座。他们的目标是即使在地球上最偏远的地方也可以实现Internet访问。像这样的项目,以及新兴的太空旅游领域,都需要清除太空碎片。
目前有34,000多件人造物品的直径超过10厘米,我们已经到了一个关键时刻。如果人类对此无能为力,那么到2065年,估计将有140,000个垃圾物体在轨道上积累。这是因为两个物体的碰撞产生了一个由多个零件组成的碎片场。存在危险的连锁反应。
ESA的首次碎片清除任务
现在,瑞士的“处置卫星”将开始进行首次清除碎片物体的突破性工作。计划于2025年进行的ClearSpace One任务(由同名初创公司指挥)将从2013年发射的火箭中捕获废弃的VESPA上层(VEga二级有效载荷适配器),并将其引导到地球大气中。
该太空清洁器的原型将使用由四个机械臂组成的“追赶者”,以在720公里的高度抓取并移动废弃的上层平台。十二个maxon驱动器操作ClearSpace One的触手状臂。此后,将对被捕获的火箭平台进行定位,使其可以减速离开轨道。此过程将在两侧使用喷气发动机。在受控的进入过程中,VESPA和ClearSpace One都将在大气中燃烧,这是有史以来最大的“焚化厂”。
想法是,未来的处置卫星将尽可能频繁地重复此过程。它们还将在低地球轨道上带走较重的物体,以释放空间用于后续的太空操作。

ClearSpace的第一个碎片清除任务可以如下所示进行。目前,该公司正在使用由DCX 22 L直流电动机和GP 32 HP行星齿轮箱组成的maxon驱动器。
自2010年以来,瑞士EPFL太空中心的研究人员一直在研究空间碎片捕获系统。多年来,他们获得的工程知识被用于ClearSpace One的开发。 2017年,该项目被拆分出来,成立了ClearSpace SA,该公司在EPFL的maxon实验室开始运营。正如ClearSpace SA的首席执行官兼联合创始人Luc Piguet所说:“ maxon实验室是技术转让的枢纽,非常适合初创企业。”来自领先太空机构和具有任务经验的公司的专业顾问加强了ClearSpace不断发展的团队。咨询委员会的成员包括欧空局前总干事让·雅克·多尔丹(Jean-Jacques Dordain)和瑞士宇航员克劳德·尼科利尔(Claude Nicollier)。
对于一家初创公司负责一个1亿欧元的项目来说,是非常了不起的。在2019年,ClearSpace单枪匹马地击败了空中客车,Thales Alenia Space(法国)和Avio(意大利)。 Luc Piguet表示:“尽管我们对提交的申请充满信心,但我们很惊讶地被允许独自领导一个项目联合体,对此我们感到惊讶。”不过,他仍然务实:“我们从一开始就考虑到经济因素。”每个离轨所产生的成本应尽可能低。这赢得了ESA。皮奎特带着谦虚的笑容说道:“我们正在承担重大责任。”
ADRIOS程序
ClearSpace One任务是ESA太空安全计划ADRIOS(主动清除碎片/在轨维修)的一部分。其目的是开始清除潜在危险的空间碎片。希望这将为进一步的任务铺平道路,这些任务将有助于负责任的空间发展。包括瑞士在内的8个ESA成员国将为该项目提供8600万欧元。剩余的1,420万欧元来自赞助商。
可以在以下位置查看绕地球运行的所有碎片的3D动画: 填充空间